關于地鐵車輛牽引時抖動與處置闡述

朱磊

摘要：本文首先闡述車輛啟動/加速邏輯，然后分析車輛牽引與制動控制配合原理，為地鐵車輛牽引時抖動與處置的提出提供可行依據(jù)，通過不斷分析旨在有效解決和處理地鐵車輛牽引時的抖動現(xiàn)象。

關鍵詞：地鐵車輛;牽引;抖動;處置

一、車輛啟動/加速邏輯

對于地鐵車輛來說，其動力分散特點突出，在各節(jié)車中，廣泛分布著列車的動力單元，各節(jié)車作為牽引單元之一，具有較強的獨立性，在對牽引/制動指令進行執(zhí)行時，牽引控制器得到了廣泛應用。在車輛啟動時，針對于TCMS，可以實現(xiàn)牽引指令向牽引控制器的順利轉(zhuǎn)發(fā)，牽引控制器與制動控制器，在通信取得各節(jié)車廂的載荷時，其實時性特點顯著，從而為各牽引電機所需的輸入電流的正確計算提供可行合理的證據(jù)。牽引控制器在慢慢投入牽引力時，對于制動控制器撤出空氣制動提出了明確要求，并且要求撤出要保持同步，以此來不斷提高車輛啟動的平穩(wěn)性。

在加速工況下，制動控制器可以發(fā)回各節(jié)車載荷，為牽引控制器對各牽引單元電機需要的輸入電流的計算提供便利性，并將投入的同步性發(fā)揮出來，使車輛加速具有高度的平穩(wěn)性。

二、車輛牽引與制動控制配合原理

牽引控制器與制動控制器之間的三組信號，在地鐵車輛制動、牽引邏輯交換中得到了廣泛應用，也就是說，對應載荷信號、電制動力等價信號實現(xiàn)正確牽引。如果牽引控制器與制動控制器出自于同組，在成對信號時間相同的情況下，應保證高度的一致性和協(xié)調(diào)性。針對于地鐵車輛，作為動力分散型列車之一【1】，要想將列車牽引與制動工況的平順性發(fā)揮出來，各節(jié)動車的牽引及電制動務必要實現(xiàn)同步介入/撤出。

以DKZ27型列車為例，日本Nabtasco制動系統(tǒng)與車輛搭載的關聯(lián)性較強。其牽引應載荷信號、電制動力等價信號等關系主要包括：

首先，牽引應載荷信號。在制動控制器檢測到空氣彈簧壓力后，輸出的就是牽引應載荷信號。一般來說，牽引載荷信號最低為2V，最高為10V，如果檢測空氣彈簧壓力為800kPa，輸出信號最大，如果輸出信號最?。?V），空氣彈簧壓力則為0kPa。檢測空氣彈簧壓力與信號輸出的關系圖如圖1所示：

其次，電制動力指令信號。該信號主要是指制動控制器從當前車輛狀態(tài)出發(fā)，對所需電制動力的模擬信號的計算。一般來說，電制動指令信號最低為2V，最高為10V，如果輸出信號為10V，代表所需電制動力在100KN左右，而在輸出信號最小時，所需電制動力通常為0KN。輸出信號和所需電制動力的關系圖如圖2所示：（見圖二）

最后，電制動力等價信號。牽引控制器邏輯部的計算值，主要得益于電制動力指令信號，如果狀態(tài)處于正常范圍內(nèi)，電制動力等價信號最大為10V，最小為2V，在電制動力計算值和輸出信號的關系中，如果輸出信號最大，100KN則為電制動力計算值，如果輸出信號最小，0KN為電制動力計算值。

三、車輛牽引時抖動的原因

如果車輛各系統(tǒng)均處于正常狀態(tài)下，但單節(jié)車牽引時，抖動現(xiàn)象的產(chǎn)生，借助上述三個信號，可以為牽引制動間的配合情況的確定創(chuàng)造一定的便利條件，從而對原因展開有效分析。其中，在啟動工況下。在車輛啟動時，單節(jié)車產(chǎn)生輪軌，在相對摩擦的作用下，可以使抖動有所產(chǎn)生，通過對日志的了解【2】，此節(jié)車制動撤出的延遲現(xiàn)象比較突出，該節(jié)車牽引時制動的撤出效果并不佳，一定程度上使該節(jié)車與其他車啟動時間出現(xiàn)了極大的差異性，從而在其他車拖行方面處于被動化的地位。

四、處置方法

牽引與制動控制器間網(wǎng)絡通信信號不正常，是車輛發(fā)生抖動的主要原因，在地鐵車輛牽引、制動控制器的信號傳輸方面，內(nèi)部光纖數(shù)字信號傳輸非常適用化。在輸出信號時，借助數(shù)模轉(zhuǎn)換器，可以實現(xiàn)數(shù)字信號向模擬信號的順利轉(zhuǎn)化，通過與TCMS的連接中轉(zhuǎn)，可以給予系統(tǒng)間通信強有力的保障和扶持。通過檢測模擬信號段等，可以讓信號中斷的故障點的判斷更具準確性一些。

通過了解發(fā)現(xiàn)，各級檢修修程廣泛執(zhí)行于系統(tǒng)間模擬信號段，這在國內(nèi)各地鐵中比較常見，但是尚未直接檢測系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)字信號段。面對車輛抖動現(xiàn)象的出現(xiàn)，在系統(tǒng)內(nèi)光纖檢測中，光損耗測試設備的應用，可以為光信號衰減現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造有利條件，在對故障光纖線纜更換后，可以迅速消除抖動現(xiàn)象。所以既要注重修程修制，也要將光損耗測試在其體現(xiàn)出來，從模擬信號區(qū)段出發(fā)，將定期檢測落實下去，從而有效預防抖動現(xiàn)象。

五、結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段，經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的不斷加快，極大地推動了地城市軌道交通事業(yè)，使地鐵車輛的作用越來越突出。在車輛運行過程中，牽引時抖動的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，這對于輪對、鉤緩系統(tǒng)具有極大的損傷作用，所以要想確保地鐵車輛平穩(wěn)運行，必須要對牽引時抖動現(xiàn)象進行充分考慮，予以高度重視，分析其原因，然后采取切實可行的處置方法，起到良好的預防和處理效果。

參考文獻：

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[2]殷桂明、吳國文、羅志勇. 城軌地鐵車輛牽引齒輪滲碳層裂紋失效分析[J]. 鐵道機車車輛， 2020， v.40;No.216（05）：126-130.

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